CS197912B1 - Gravitační inklinometr a elektrickou dálkovou indikací - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je gravitační inklinometr 8 elektrickou dálkovou indikací výchylky svého kyvadlového tělesa, který je určen předeváím pro zjišťování odchylky vertikálních zemních vrtů od kolmice. Je samozřejmým požadavkem, aby velikost této výchylky od kolmice (uvažováno vzhledem k vodorovné rovině proložené horním koncem takového zemního vrtu) hýla zjištěna nejen co do velikosti, ale i s určením hodnoty její azimutálnl orientace (rovněž ve vodorovné rovině).

Charakteristickým konstrukčním prvkem všech dosud známých kyvadlových inklinometrů s elektrickou dálkovou indikací jeou jeden nebo více spínačů (nejčastěji fotoelektrických), které jsou aktivovány - a to v předem nastavené poloze - pouze při koincidenci s kyvadlovým tělesem, popřípadě se součástkou na něm upevněnou. Polohy kyvadlového tělesa mimo tuto koincidenci nejsou registrovány vůbec. I při použití množiny takových spínačů, za sebou v rovině výkyvu kyvadlového tělesa uspořádaných, zůstává zjišťování jeho výchylky vždy diskontinuální.

Požadavek přímého zjišťování azimutální orientace výchylky kyvadlového tělesa nebyl dosud u známých konstrukci inklinometrů se spínači splněn. Konstrukce popsaná např. v polském patentu č. 60.538 používá k tomuto účelu - jakožto přídavného zařízení zvláštní kompasové jehly se čtyřmi jemnými spínači, rozmístěnými po 90° na obvodu celo197 912 kruhové dráhy jejího konce. Pomoci tohoto zařízeni ee pak celý inklinometr natočí kolem svislá osy do tá světová strany, ve která by ee mála indikovat výchylka kyvadlového tělesa pomocí jednoho ze čtyř, např. fotoelektriekýeh spínačů, umístěných po 90° ve vodorovná rovině v tělese inklinometru. Kromě toho jsou jemná spínače značně náročná na údržbu a přesnost svého nastavení, aniž je možnost jednoduchá kontroly funkce každého z nich. Fotoelektrické spínače vyžadují táž spolehlivá světelné zdroje (drobné žárovky), pro jejichž případnou výměnu je bezpodmínečně nutná vytáhnout celý inklinometr ze zemního vrtu.

Vynález nejen že nemá nevýhody známých inklinometrů, ale v porovnání s nimi přináší nová, významná technické účinky, především v komplexnosti měření jím prováděném. Podstata vynálezu inklinometru spočívá totiž v tom, že v úrovni dolního konce kyvadlového těleea, která tvoří základní elektrodu, za účelem kontinuálního zjiětování jak velikosti, tak i jeho azimutální orientace výchylky, je umístěna elektricky nevodivá izolační miska, která je naplněna elektrolytem, a v jejich bočných stěnách jsou v roztečích po 90° umístěny pevná elektrody, která jsou spolu se základní elektrodou napojeny na souřadnicový analyzátor, jenž provádí analýzu jak velikosti, tak i azimutu okamžité výchylky kyvadlového těleea vzhledem ke středu izolační misky a ve vztahu k jejím pevným elektrodám.

Na připojeném výkresu je schematicky nakreslen jeden příklad provedení vynálezu, kde na obr. 1 je celková dispozice ve zmenšeném měřítku, na obr. 2 je zvětšený svislý řez, který spolu s odpovídajícím vodorovným řezem na obr. 3 ukazuje izolační misku s pevnými elektrodami i kyvadlové těleeo, a na obr. 4 je zapojovací schéma a dvěma variantami.

Do zemního vrtu 1, resp. do hladkostěnné pažnice 2 do něho vložená, je spuštěn shora vlastní gravitační inklinometr, jehož inklinometrieká vložka χ je přee vložkový závěs 54 zavěšena na závěsném soutyčí £. V inklinometrieká vložce 2 je na kyvadlovém lanku 56 pomocí kyvadlového závěsu 53 zavěšeno vlastní kyvadlová těleso 50. ^na které je napojeno indikační napětí, a to přee závěsná soutyčí £.

Izolační miska 51. upevněná fixačními prstenci 57 v inklinometrieká vložce 2, má ve svá válcové boční stěně připevněny v roztečích po 90° pevné elektrody 10. 20, 30 a 40. které mají z vnějšku proudové přípojky (nenakrealená).

Izolační miska 51 je z větší části naplněna elektrolytem 22* ^{a to} takové výšky, aby 1 při malém nahnutí izolační misky 51 zůstaly věechny pevná elektrody 10, 20, 30 a 40 spolehlivě ve styku β elektrolytem 55» ^oho vyžplíchávání při neopatrná manipulaci zabraňuje odnímatelný kryt 52 a velkým středovým otvorem, který nijak neomezuje provozně běžný výkyv kyvadlového těleea 50.

Na obr. 4 nahoře je patrno (v půdorysném pohledu), jak se při výkyvu gravitačního inklinometru podle vynálezu posune jeho kyvadlové těleso 50 z původní, čárkovaně naznače--⁴ --¹¹ —4. —1 —& wií+.XftnX aa Λλ Ιη,νβΑΊ nvábrt +&1—AA Rn +4 ol.lr197 912 různé úbytky napětí. Tyto úbytky jeou úměrný velikostem těchto parametrických odporů, tady i okamžité poloze kyvadlového tělesa 50 vzhledem k pevným elektrodám 10, 20, ^0 a £0.

Použitím měřicích metod, odvozených např. z Vheatstonova můstku, lze bez obtíží zjistit souřadnice (např. polární) kyvadlového tělesa 50 a tím taká jak velikost, tak i azimutální orientaci jeho okamžitá výchylky bez ohledu na její velikosti Tento postup je schematicky naznačen dvěma nulovými galvanometry 6 a příslušnými nulovacími knoflíky 2 navazujícími na blokově naznačený známý souřadnicový analyzátor 2·

Zmíněné napěťová úbytky lze táž např. použitím tvarovacích bloků 11. 21. 31 a 4-1 vhodně modifikovat a přes souřadnicový analyzátor 2 přivést na odchylovací elektrody osciloskopu 8, na jehož obrazovce, opatřená vhodným rastrem, se pak přímo urěí zjištěná souřadnice vychýleného kyvadlového tělesa 50.

Funkce gravitačního inklinometru podle vynálezů byla již v praxi úepěěně vyzkoušena a přesnost jeho údajů plně vyhovuje požadavkům běžné praxe. Měření a jeho použitím je snadná, nevyžaduje ani speciálně školenou obsluhu. Gravitační inklinometr je použitelný - za předpokladu vhodných svých nosičů - i v případech různě šikmých ploch. Rozsah indikace je ovšem dán tvarem takového nosiče, kupř. šikmého euportu apod.

Claims (1)

1. Gravitační inklinometr a elektrickou dálkovou indikací výchylky svého kyvadlového tělesa, vyznačující ae tím, že v úrovni dolního konce kyvadlového tělesa (50), která tvoří základní elektrodu, za účelem kontinuálního zjišťování jak velikosti, tak i jeho azimutální orientace okamžité výchylky, je umístěna elektrolytem (55) naplněná elektricky nevodivá izolační miska (51), ve které jaou v roztečích po 90° umístěny pevná elektrody (10, 20, 30 a 40), která spolu se základní elektrodou jsou napojeny na souřadnicový analyzátor (5) velikosti i azimutu okamžitá výchylky kyvadlového tělesa (50) vzhledem ku středu izolační misky (5D a ve vztahu k jejím pevným elektrodám (10, 20, 30 a 40).